Viscosité et rotation de la terre

[djazzz]

Salut à tous, je me demandais si le système rotation de la terre-viscosité de l'air avait une influence sur la direction et la force des vents?

Je sais que l'air est un fluide à très faible nombre de Reynolds, bien inférieur à celui de l'eau mais je me posais quand meme la question, voilà.

[Météofun]

Effectivement, la viscosité moléculaire à une influence primordiale. Mais son échelle est très petite elle n’intervient que par ce qu’on appel la « descente d’échelle turbulente ». C'est-à-dire que seuls les petits tourbillons centimétriques ou millimétriques sont influencés par la viscosité moléculaire. Et les plus gros tourbillons de la turbulence sont influencés par les plus petits (tout en les générant), donc au final par la viscosité moléculaire. Mais cette influence est donc très indirecte. Dans les modèles c’est paramétrisé via l’étude de la turbulence, notamment dans la couche limite où la turbulence est bien plus marquée. Et d’ailleurs globalement les frottements sont plutôt faible en-dehors de cette couche limite très influencé par la surface (beaucoup de phénomènes, et quasiment ceux de grande échelle, se comprennent très bien en première approximation en négligeant les frottements).

Donc, par exemple, si l’ensemble de l’atmosphère tourne globalement avec la terre, c’est bien qu’elle a été entrainée progressivement (entrainement moléculaire juste à la surface et transporté par turbulence juste au-dessus et plus haut).

Pour prendre un parallèle peut-être mieux connu, c’est un peu comme la conduction de la chaleur au cours d’une journée ensoleillée. On sait que la conduction intervient très peu dans le transport de chaleur en cours de journée : il est largement dominé par la convection. Pourtant, le chauffage des couches de surface à bien lieu par la conduction de la chaleur du sol chauffé vers l’atmosphère, mais juste pour les premiers centimètres, après c’est bien la convection et la turbulence qui prennent le relais. C’est le même principe dans le cas de la viscosité moléculaire qui n’intervient qu’à toute petite échelle avant d’être repris par la turbulence.

[Cotissois 31]

La rotation de la Terre intervient dans un autre nombre adimensionnel très connu : le nombre de Rossby Ro = U/fL (avec U ordre de la vitesse et L ordre des longueurs d'ondes)

Ce nombre est très petit dans les écoulements grande échelle de l'atmosphère, la rotation de la Terre contraignant énormément (d'ailleurs l'équilibre géostrophique c'est l'équilibre roi de la circulation), ce qui veut dire que malgré son très grand nombre de Reynolds l'atmosphère n'évolue pas du tout de façon turbulente au sens de rapide et "chaotique".

[djazzz]

Ah d'accord, donc elle a bien un effet sur la circulation atmosphérique, je l'avais lu dans un livre il y a longtemps mais ce n'était pas si bien expliqué.

Oui Cotissois22, j'en profite pour corriger l'erreur de mon premier post: les écoulements sont laminaires aux faibles valeurs de Reynolds (<2000), transitoires entre 2000 et 3000, les forces d'inertie dominent mais l'écoulement n'est plus réversible et turbulents aux grandes valeurs de Reynolds, au dessus de 3000 et pas l'inverse!

Merci à vous 2 de m'avoir éclairer

A bientot.